kpcczКомплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеванийComplex Issues of Cardiovascular Diseases2306-12782587-9537Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”10.17802/2306-1278-2015-3-6-11kpccz-134Research ArticleФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ БОЛЕЗНЕЙ ОРГАНОВ КРОВООБРАЩЕНИЯFUNDAMENTAL ISSUES IN CIRCULATORY SYSTEM DISEASESИЗУЧЕНИЕ КАРДИОТОКСИЧНОСТИ ПРОДУКТОВ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ ДЕГРАДАЦИИ ТРУБЧАТЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИКСОВ, ПРИГОДНЫХ ВЫСТУПИТЬ В КАЧЕСТВЕ СОСУДИСТОГО ИМПЛАНТА МАЛОГО ДИАМЕТРАEVALUATION OF CARDIOTOXICITY OF HYDROLYTIC DEGRADATION PRODUCTS OF TUBULAR POLYMER MATRICES SUITABLE FOR SMALL DIAMETER VASCULAR GRAFTSАнтоноваЛариса ВалерьевнаAntonovaLarisa V.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

antolv@kemcardio.ruСергееваЕ. А.SergeevaE. A.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

БабичО. О.BabichO. O.

Кемерово

Kemerovo

ПросековА. Ю.ProsekovA. Yu.

Кемерово

Kemerovo

ГлушковаТ. В.GlushkovaT. V.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

ГруздеваО. В.GruzdevaO. V.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

КузьминаА. А.KuzminaA. A.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

БарбарашЛ. С.BarbarashL. S.

650002, г. Кемерово, Сосновый бульвар, д. 6

6, Sosnoviy blvd., Kemerovo, 650002

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution Research Institut for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности»РоссияFederal State Budget Educational Institution of Higher Education Kemerovo Institute of Food Science and TechnologyRussian Federation20152411201503611Copyright © Антонова Л.В., Сергеева Е.А., Бабич О.О., Просеков А.Ю., Глушкова Т.В., Груздева О.В., Кузьмина А.А., Барбараш Л.С., 20152015Антонова Л.В., Сергеева Е.А., Бабич О.О., Просеков А.Ю., Глушкова Т.В., Груздева О.В., Кузьмина А.А., Барбараш Л.С.Antonova L.V., Sergeeva E.A., Babich O.O., Prosekov A.Y., Glushkova T.V., Gruzdeva O.V., Kuzmina A.A., Barbarash L.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/134

Проведен анализ кардиотоксичности продуктов деградации полимеров полигидроксибутирата/валерата и поликапролактона, явившихся основой для изготовления трубчатого каркаса методом электроспиннинга и подвергнутых 6-месячной гидролитической деградации в стерильном фосфатно-солевом буфере при температуре 37 ºС. Исследование состава аналитов на наличие мономеров и прочих соединений после инкубации матриксов в буфере проводили ежемесячно с помощью жидкостной хроматографии. Кардиотоксичность аналитов оценивали на модели изолированного сердца крыс-самцов линии Wistar методом Langendorff. На фоне введения аналитов измеряли скорость коронарного протока и изучали ферментативную активность миокардиальной фракции креатинфосфокиназы и лактатдегидрогиназы. Полигидроксибутират/валерат и поликапролактон не имели достоверных признаков распада до мономеров через 6 месяцев гидролитической деградации, а фосфатно-солевой буфер, в котором инкубировали данные образцы в течение 6 месяцев, не вызывал кардиотоксического эффекта в экспериментах на модели изолированного сердца и достоверного повышения активности ферментов в перфузате.

The evaluation of cardiotoxicity of the degradation products of electrospunpolyhydroxybutyrate-valerate and polycaprolactone tubular matrices, subjected to 6-month hydrolytic degradation in sterile phosphate buffered saline (PBS) at 37 ºC, was performed. After matrices incubation in PBS, high performance liquid chromatography was used to analyze individual analytes for the presence of monomers and other compounds each month. Cardiotoxicity of analytes was evaluated in a model of isolated perfused rat heart (male Wistar rats) using the Langendorff technique. The rate of coronary flow and enzymatic activity of creatine phosphokinase and lactate dehydrogenase myocardial fractions were measured during the analytes injections. Both, polyhydroxybutyrate-valerate and polycaprolactone, had no significant signs of hydrolytic degradation of polymers into monomers after 6-month storage time. PBS after 6-month incubation of the studied samples did not produce any cardiotoxic effect in the experiments on isolated rat heart and did not demonstrate any significant increase of enzyme activity in the perfusate.

биорезорбируемые полимерыгидролитическая деградациялактатдегидрогеназаbioresorbable polymershydrolytic degradationchromatographycardiotoxicitycreatine phosphokinaselactate dehydrogenaseРоссийский научный фонд, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний»ReferencesАлехин А. П., Болейко Г. М., Гудкова С. А., Марке­ев А. М., Сигарев А. А., Токнова В. Ф. и др. Cинтез биосовместимых поверхностей методами нанотехнологии. Российские нанотехнологии. 2010; 5 (9–10): 128–136. Alekhin A. P., Boleiko G. M., Gudkova S. A., Markeev A. M., Sigarev A. A., Toknova V. F. et al. Synthesis of biocompatible surfaces by nanotechnology methods. Nanotechnologies in Russia. 2010; 5 (9–10): 128–136. [In Russ].Алехин А. П., Болейко Г. М., Гудкова С. А., Марке­ев А. М., Сигарев А. А., Токнова В. Ф. и др. Cинтез биосовместимых поверхностей методами нанотехнологии. Российские нанотехнологии. 2010; 5 (9–10): 128–136. Alekhin A. P., Boleiko G. M., Gudkova S. A., Markeev A. M., Sigarev A. A., Toknova V. F. et al. Synthesis of biocompatible surfaces by nanotechnology methods. Nanotechnologies in Russia. 2010; 5 (9–10): 128–136. [In Russ].Волова Т. Г., Севастьянов В. И., Шишацкая Е. И. Полиоксиалканоаты – биоразрушаемые полимеры для медицины. Красноярск; 2006. Volova T. G., Sevastyanov V. I., Shishatskayaof E. I. Polioksialkanoaty – biorazrushaemye polimery dly ameditsiny. Krasnoyarsk; 2006. [In Russ].Волова Т. Г., Севастьянов В. И., Шишацкая Е. И. Полиоксиалканоаты – биоразрушаемые полимеры для медицины. Красноярск; 2006. Volova T. G., Sevastyanov V. I., Shishatskayaof E. I. Polioksialkanoaty – biorazrushaemye polimery dly ameditsiny. Krasnoyarsk; 2006. [In Russ].Buguneid M. S., Seifalian A. M., Salacinski H. J., Murray D., Hamilton G., Walker M. G. Tissue engineering of blood vessels. Brit. J. Surg. 2006; 93: 282–290.Buguneid M. S., Seifalian A. M., Salacinski H. J., Murray D., Hamilton G., Walker M. G. Tissue engineering of blood vessels. Brit. J. Surg. 2006; 93: 282–290.Zhang W. J. Tissue engineering of blood vessel. Cell. Mol. Med. 2007; 11(5): 945–957.Zhang W. J. Tissue engineering of blood vessel. Cell. Mol. Med. 2007; 11(5): 945–957.Pankajakshan D., Agrawal D. K. Scaffolds in tissue engineering of blood vessels. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2010; 88(9): 855–873.Pankajakshan D., Agrawal D. K. Scaffolds in tissue engineering of blood vessels. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 2010; 88(9): 855–873.Naito Y., Shinoka T., Duncan D. Vascular tissue engineering: towards the next generation vascular grafts. Advanced Drug Delivery Reviews. 2011; 63(4): 312–323.Naito Y., Shinoka T., Duncan D. Vascular tissue engineering: towards the next generation vascular grafts. Advanced Drug Delivery Reviews. 2011; 63(4): 312–323.Luo S., Netravali A. N. Characterisation of henequen fibers and the henequen fiber/poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) interface. J. Adhesion Sci. Technol. 2001; 15(4): 423–437.Luo S., Netravali A. N. Characterisation of henequen fibers and the henequen fiber/poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) interface. J. Adhesion Sci. Technol. 2001; 15(4): 423–437.Deng Y., Lin X. S., Zheng Z., Deng J. G., Chen J. C., Ma H. et al. Poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate) promoted production of extracellular matrix of articular cartilage chondrocytes in vitro. Biomaterials. 2003; 24: 4273–4281.Deng Y., Lin X. S., Zheng Z., Deng J. G., Chen J. C., Ma H. et al. Poly(hydroxybutyrate-co-hydroxyhexanoate) promoted production of extracellular matrix of articular cartilage chondrocytes in vitro. Biomaterials. 2003; 24: 4273–4281.Lowery J. L., Datta N., Rutledge G. C. Effect of fiber diameter, pore size and seeding method on growth of human dermal fibroblasts in electrospun poly(ε-caprolactone) fibrous mats. Biomaterials. 2010; 31: 491–504.Lowery J. L., Datta N., Rutledge G. C. Effect of fiber diameter, pore size and seeding method on growth of human dermal fibroblasts in electrospun poly(ε-caprolactone) fibrous mats. Biomaterials. 2010; 31: 491–504.Nottelet B., Pektok E., Mandracchia D., Tille J., Walpoth, B., Gurny R. et al. Factorial design optimization and in vivo feasibility of poly(e-caprolactone)-micro- and nanofiber-based small diameter vascular grafts. J. of Biomedical Materials Research. 2008; 89: 865–875.Nottelet B., Pektok E., Mandracchia D., Tille J., Walpoth, B., Gurny R. et al. Factorial design optimization and in vivo feasibility of poly(e-caprolactone)-micro- and nanofiber-based small diameter vascular grafts. J. of Biomedical Materials Research. 2008; 89: 865–875.Pektok E. Degradation and healing characteristics of small-diameter poly(ε-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation. Circulation. 2008; 118 (24): 2563–2570.Pektok E. Degradation and healing characteristics of small-diameter poly(ε-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation. Circulation. 2008; 118 (24): 2563–2570.Soletti L., Hong Y., Guan J., Stankus J. J., El-Kurdi M. S., Wagneret W. R. et al. A bilayered elastomeric scaffold for tissue engineering of small diameter vascular grafts. Acta Biomater. 2010; 6: 110–122.Soletti L., Hong Y., Guan J., Stankus J. J., El-Kurdi M. S., Wagneret W. R. et al. A bilayered elastomeric scaffold for tissue engineering of small diameter vascular grafts. Acta Biomater. 2010; 6: 110–122.Севостьянова В. В., Васюков Г. Ю., Борисов В. В., Бураго А. Ю., Формокидова Ю. Н., Головкин А. С. Стимуляция ангиогенеза матрицами из поликапролактона, содержащими VEGF. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2013; 4: 28–34.Севостьянова В. В., Васюков Г. Ю., Борисов В. В., Бураго А. Ю., Формокидова Ю. Н., Головкин А. С. Стимуляция ангиогенеза матрицами из поликапролактона, содержащими VEGF. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2013; 4: 28–34.Sevost’yanova V. V., Vasyukov G. Yu., Borisov V. V., Burago A. Yu., Formokidova Yu. N., Golovkin A. S. Stimulyatsiya angiogeneza matritsami iz polikaprolaktona, soderzhashchimi VEGF. Kompleksnye problemy serdechno-sosudistykh zabolevaniy. 2013; 4: 28–34. [In Russ].Sevost’yanova V. V., Vasyukov G. Yu., Borisov V. V., Burago A. Yu., Formokidova Yu. N., Golovkin A. S. Stimulyatsiya angiogeneza matritsami iz polikaprolaktona, soderzhashchimi VEGF. Kompleksnye problemy serdechno-sosudistykh zabolevaniy. 2013; 4: 28–34. [In Russ].Долгих В. Т. Повреждение и защита сердца при острой смертельной кровопотере. Омск; 2002. Dolgikh V. T. Povrezhdenie i zaschita serdtsa pri ostroy smertelnoy krovopoterе. Omsk; 2002. [In Russ].Долгих В. Т. Повреждение и защита сердца при острой смертельной кровопотере. Омск; 2002. Dolgikh V. T. Povrezhdenie i zaschita serdtsa pri ostroy smertelnoy krovopoterе. Omsk; 2002. [In Russ].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.